随着世界互联互通日益紧密，物联网网络也变得越来越复杂。这种复杂性带来的一个挑战是可扩展性问题——确保物联网网络能够扩展以处理更多联网设备，而不会降低速度、损害安全性或影响用户体验。
截至 2024 年，物联网设备数量已超过 170 亿台，预计到 2030 年这一数字将达到 300 亿台。管理这些工作负载并确保每个人都能顺利运行并不容易。幸运的是，有几种新兴技术可以帮助简化运营、提高效率并增强物联网网络的可扩展性。
这些技术中最有前景的可能是基础设施即代码 (IaC)，这是一种通过机器可读的配置文件来管理云基础设施的强大方法，而不是部署物理硬件或通过交互式配置工具来管理。
让我们更详细地探讨物联网可扩展性问题，以及为什么 IaC 可能是确保物联网设备无缝集成和物联网网络扩展的解决方案。
物联网网络如何扩展？
物联网网络是一组相互连接的设备，它们协同工作以共享数据、促进通信和自动化流程。这些网络存在于我们周围，从我们的家庭到医疗保健、制造业、农业等大型和重要行业。
扩展物联网网络涉及扩展其处理越来越多智能设备的额外负载、数据处理和计算需求的能力。
确保可扩展性至关重要，因为我们的很多关键服务（如医院设备、工业系统和智能城市元素）都依赖于物联网的无缝运行。公司需要可靠且可扩展的物联网网络来处理来自其设备的数据量波动。
扩展物联网网络可能会带来一些运营和技术挑战。以下是一些主要挑战。
网络限制。网络不仅需要支持大量设备，还需要支持设备产生的越来越多的机器生成数据。如果没有大规模的边缘网络实施，物联网网络可能会遇到延迟问题，从而导致大规模性能问题。
安全风险。物联网网络的扩展往往以牺牲安全性为代价，因为连接设备数量的增加会扩大攻击面。来自不同制造商的设备使得在整个基础设施中实施标准化安全协议变得更加困难。
生命周期管理。传统上，一旦建立了物联网解决方案，其可扩展性往往是预先定义的，这表明该解决方案在基础设施扩展方面存在固有的局限性。扩展通常需要手动干预基础设施编排，这可能会耗费大量资源并且容易出错。
使用基础设施即代码扩展物联网网络
基础设施即代码是基于云的 IT 基础设施管理的一种变革性方法，它通过代码而不是手动流程自动配置技术资源。
IaC 使用 Terraform、Ansible 和 AWS CloudFormation 等工具进行部署，用户可以在其中运行自动脚本，并使用配置来定义基础设施资源（包括服务器、网络、存储和应用程序）的所需状态。
基础设施即代码通过最大限度地减少手动流程的必要性并实现复杂基础设施的有效管理，解决了扩展物联网网络的挑战。
自动化部署流程。通过使用脚本，IaC 可以快速定义基础设施的所需状态，并将其部署到多个环境中。
随着更多设备的添加和数据量的增加，这种程度的自动化使得物联网网络能够有效扩展。
动态配置和取消配置。IaC脚本可以根据预定义的指标和触发器（如 CPU 使用率、内存消耗或网络流量）以算法方式调整基础设施。此功能对于经常经历波动需求的物联网网络至关重要。借助 IaC，可以自动扩大或缩小资源以满足当前需求，从而优化性能和成本效益。
例如，如果物联网网络检测到流量增加，IaC 脚本可以自动配置额外的服务器以确保服务不中断。相反，在需求低迷时期，可以取消资源配置以节省成本。
声明式方法。IaC使用声明式代码，其中基础设施的期望状态在配置文件中指定。此方法与命令式方法形成对比，后者涉及指定实现期望状态的确切步骤。IaC 的声明性确保多次应用配置会产生相同的状态，这对于扩展物联网网络至关重要。
借助 Terraform 等 IaC 工具，基础设施的期望状态可以在配置文件中定义，其格式可能包括 YAML 或 JSON。IaC 工具会读取这些文件并进行必要的调整，以使当前状态与期望状态保持一致。
自动化物联网网络扩展过程的另一大好处是增强了安全性。手动配置防火墙规则或访问控制可能会导致不一致和人为错误。通过使用脚本自动执行这些配置，IaC 可确保在网络扩展时在所有设备和支持系统上快速添加安全措施。
结论
随着物联网网络变得越来越复杂，我们需要一个可靠的解决方案来确保我们世界所依赖的网络能够高效、安全地扩展。凭借其自动化和标准化功能，基础设施即代码成为一种能够实现物联网基础设施高效扩展和管理的技术。
IaC 最大限度地降低了人为错误和配置错误的风险，当基本服务依赖于一致且安全的基础设施时，这些错误和配置错误可能会带来代价高昂的风险。
